[发明专利]一种空中飞禽的动态探测与声波驱赶方法

说明书

本发明涉及一种空中飞禽的动态探测与声波驱赶方法，属于探测的技术领域，包括以下步骤：在无人机上搭载雷达、相机、通讯模块和超声波驱鸟器；雷达持续监测以无人机为球心的辐射区域有无目标，一旦监测有目标，相机连续采集多张图片，通过通讯模块将图片传送到后台；后台将连续多张图片叠加，计算目标的运动趋势是否为自然落体的状态，如果是，无需处理，若否，启动目标跟踪模式，无人机跟踪目标，且持续靠近采集图片，持续返回后台，采集图片的时间间隔为3—30秒；判断目标是否为鸟类，若是，则启动超声波驱鸟器，将鸟类朝向机场管控空间外驱赶，若否，无需处理，继续探测。本发明空中航巡，探测灵活，发现目标更加及时准确。

技术领域

本发明涉及一种空中飞禽的动态探测与声波驱赶方法，属于探测的技术领域。

背景技术

飞机与飞禽相撞，是世界性难题，对民航飞机和军用飞机的飞行安全都构成威胁。飞机怕鸟，是因为飞机的相对速度大，与物体相撞后的力量就大，超过飞机某一部件的承受力，就有可能损坏飞机的机体或零部件，严重的就直接威胁飞行安全。

所以，机场周围需要随时监测空中的飞禽，防止飞机起飞或者降落过程中，飞禽撞击飞机，尽管如此，全世界每年约发生2万次鸟撞飞机事故，每年给航空业造成约9.5亿美元的损失。

目前机场附近的中低空的飞禽主要以雷达监测为主，雷达监测有个明显的致命弊端，就是飞机经过时，对雷达干扰较大，因为飞机配制的定位系统和通讯系统，以及强大的周围监测系统，会屏蔽雷达，导致雷达短暂失效，然而，失效期间，正好飞机经过，等于对飞禽零管控状态，导致飞禽撞击飞机无法有效控制。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种空中飞禽的动态探测与声波驱赶方法，其具体技术方案如下：

一种空中飞禽的动态探测与声波驱赶方法，包括以下步骤：

步骤1：搭载无人机：在无人机上搭载雷达、相机、通讯模块和超声波驱鸟器，雷达与相机连接，控制相机是否开启，相机与通讯模块连接，将相机采集的照片传送到后台，超声波驱鸟器由后台控制是否开启；

步骤2：目标探测：雷达持续监测以无人机为球心的辐射区域有无目标，一旦监测有目标启动相机；

步骤3：抓取图片：相机一旦启动，连续采集N张图片，N为大于等于3的正整数，连续采集图片的时间间隔为5—25秒，通过通讯模块将图片传送到后台；

步骤4：图片分析：将连续多张图片叠加，判断目标的运动趋势是否为自然落体的状态，如果是，则返回步骤2，无需处理，若否，则进入步骤5；

步骤5：目标跟踪：启动目标跟踪模式，无人机跟踪目标，且持续靠近采集图片，持续返回后台，采集图片的时间间隔为3—30秒；

步骤6：目标判断：根据步骤5持续返回的图片，判断目标是否为鸟类，若是，则启动超声波驱鸟器，将鸟类朝向机场管控空间外驱赶，若否，则返回步骤2。

所述步骤4中图片分析的具体过程为：多张图片去除背景，将图片直接叠加，按照采集时间先后顺序编号，依次得到时间相邻的两个图片上目标之间的距离，计算出目标下降的加速度，加速度在9.1~10.5之间，则判断为自然落体，判断为空中坠物，不是鸟类。

所述步骤3中相机连续采集图片时，无人机保持静止，或者无人机的竖向速度为匀速升/降或均加速升/降，并测得相机与目标之间水平角度和距离；

若无人机竖向速度为匀速升/降或均加速升/降，计算出目标下降的加速度增加修正量后为真实加速度，修正量由无人机的竖向的匀速或均加速换算得到。

设步骤3抓取了3张连续的照片，无人机保持静置，抓取的时间间隔为t，三次抓取图片时，无人机与目标之间的距离为依次为S机-标1、S机-标2、S机-标3，目标与无人机所在水平线之间夹角为𝛂机-标1、𝛂机-标2、𝛂机-标3，